專利名稱：防偽纖維、其防偽用途及采用該纖維的具保健功能的紗線的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種防偽纖維、其防偽用途和采用該纖維的具有保健功能的防偽紗線。特別涉及一種具有殘留磁性的防偽纖維、其防偽用途以及采用該纖維的保健型防偽紗線。
背景技術：
隨著我國人民生活水平及健康環境意識的提高，越來越多的消費者花費大量的精力與財力關注具有保健功能的，高附加值紡織產品，以改善自己的生存健康。因此保健功能紡織品有巨大的市場，其中孕育著巨大的商機。
但是，應當引起注意的是，保健功能紡織產業尚處于發展初期。具體表現在兩方面第一，對大多數保健功能的檢測沒有國家強制標準。從企業出具的送檢報告上看，有的引用的國外檢測標準，有的則是國內一些科研院所內部執行的檢測方法。這樣給質量監管機構，如國家及各級技術監督部門，執法帶來了很大困難。因為無國家標準可依，很多保健功能紡織品在上市幾年之內都沒有被抽檢過一次。
第二，大多數保健功能，如抗靜電、負離子、吸濕排汗、發射遠紅外線、消減電磁輻射等，均沒有一個簡單、直觀的演示方法。消費者在購買產品時，只能通過廠家出具的功能檢測報告，或直接從銷售人員口中了解該保健功能產品與普通產品的不同之處。而該產品是否的確具有所宣傳的功能，對于普通消費者來說則是無從驗證。
正是由于以上狀況，造成了一些缺乏社會責任感的企業一方面在取得檢測報告后，夸大其詞宣傳其保健功能，另一方面卻并不采用相應的功能材料，而生產沒有任何保健功能的普通產品冒充功能紡織品謀取暴利。特別是產品功能性無法直觀演示這一點，使那些缺乏社會責任感的企業得以魚目混珠，而那些依法守信的企業則顧慮重重而不愿開發功能產品。目前，由于保健紡織品市場秩序的混亂，消費者正在漸漸的喪失信任。長此以往，對整個保健功能紡織品行業發展都是沒有好處的。
發明內容
為了克服上述保健功能紡織品無法直觀演示、普通消費者難以辨明真偽這一不足，本發明提供一種通過簡易方法即可檢驗的防偽纖維。本發明的進一步的目的在于提供該防偽纖維在復合多種保健功能的紗線中的用途以及采用該防偽纖維的具有保健功能的紗線。
本發明的一方面提供一種防偽纖維，所述纖維中含有足夠量的強磁粉體，以使25wt％～50wt％所述纖維與其他纖維混紡所得到紗線的表面磁性信息能被驗鈔機讀取。進一步的，所得到紗線的表面磁感應強度大于0.2Gs。
優選上述防偽纖維中含有3wt％～8wt％的強磁粉體，其中強磁粉體為(按權利要求4相應添加)釤鈷永磁體、鐵氧體(四氧化三鐵或三氧化二鐵與鋇、鈷、鍶元素組成)、釹鐵硼中的至少一種。優選包括釤鈷永磁體或鐵氧體。進一步的所述纖維中還可含有選自超細陶瓷粉、竹炭粉體、電氣石粉體、二氧化鈦和載銀磷酸鋯中至少一種的功能性添加劑。
本發明的第二方面是提供上述防偽纖維的防偽用途，特別是在具有磁性理療和抗靜電功能的紗線中的防偽用途。
本發明的第三方面是提供一種防偽紗線，所述防偽紗線包括25wt％～50wt％的上述第一方面的防偽纖維。優選所述防偽紗線為羊絨或羊毛紗線。更優選的是所述防偽紗線還可包括選自天絲、腈綸、絹絲、粘膠、棉、麻和大豆蛋白纖維中的至少一種纖維。
本發明的防偽纖維中含有一定量的強磁粉體，當強磁粉體以一定比例添加到紗線中時仍可在紗線表面殘留一定的磁性。該載有強磁粉體的紗線不僅對人體具有弱磁理療效應和抗靜電的作用，而且任何一款合格的驗鈔機均能讀取到紗線表面的殘留磁性，從而能方便普通消費者識別真偽。
圖1是防偽纖維制備工藝的流程圖。
具體實施例方式
下面結合實施例更詳細地描述本發明，使本發明的各個方面更易于理解。
目前，紙幣、支票等有價票據都把磁性油墨作為防偽手段之一，磁性油墨是一種在印刷油墨中摻加的強磁性粉，這種磁粉既是油墨的色料又極易在磁場中均勻排列，保留較高的殘留磁性，從而使驗鈔器摩擦印有油墨的票據表面后可以讀到磁性記錄信息。
本發明人借鑒了磁性油墨防偽技術，將合適的強磁粉體添加到合成纖維，例如粘膠纖維、丙綸纖維、滌綸纖維、錦綸纖維等中，從而得到本發明的防偽纖維。本發明的防偽纖維的生產方法與添加任何無機材料的纖維生產方法相同。優選先用相應的原料制備含有強磁粉體的母粒，然后將紡絲原料與含有強磁粉體的母粒均勻混料，紡絲、充磁后即得到表面有較強剩磁的纖維。這些方法是本領域的技術人員早就熟悉并掌握的。
本發明的防偽纖維中強磁粉體的添加量可根據需要進行選擇，但是必須使該纖維以一定量與其他纖維混紡得到的紗線表面具有足夠的剩余磁性，以便被任何一款合格的驗鈔機讀取該磁性信息。該防偽纖維添加到紗線中的量優選為紗線總重量的25wt％～50wt％。并且優選強磁粉體的添加量可使所得紗線表面的磁感應強度大于0.2Gs。如果磁感應強度低于0.2Gs，由于磁性太弱，低于驗鈔機的敏感范圍，不會檢測到紗線的磁性信息。考慮到該防偽纖維的易加工性等問題，纖維中含有的強磁粉體的量在3wt％～8wt％的范圍內變化，優選在4wt％～7.5wt％的范圍內變化。
此外，由于添加了本發明的防偽纖維的紗線表面殘留有一定的磁場強度，這種均勻排列在紗線中的具有N、S級的強磁材料，通過形成磁力線對穿著者可產生磁性理療的保健作用。而且載有強磁粉體的防偽纖維也是很好的導電材料，通過紗線的交織后，還具有良好的抗靜電的作用，其抗靜電性能參照日本靜電協會《靜電安全指南》標準，通過國家棉紡織產品質量監督檢驗中心檢測，符合該標準要求。
本發明的防偽纖維可采用任何適用于織物的強磁粉體，如釤鈷永磁體、鐵氧體(四氧化三鐵或三氧化二鐵與鋇、鈷、鍶元素組成)、釹鐵硼中的一種或多種，優選包括釤鈷永磁體或鐵氧體。相對于其他強磁粉體，鐵氧體的添加量較大些，但它的低成本是其它強磁材料所無法比擬的。由于金屬氧化物添加量大，會給可紡性帶來一些困難，但只要選擇粒徑在10～50微米的粉體，紡制毛型短纖(纖度大于2.5D)，用于加工羊毛紗線和支數不是很高的羊絨紗線是沒有問題的。釤鈷永磁體與含鍶、鋇元素的鐵氧體和釹鐵硼材料相比，具有高磁能積、極低的溫度系數的特點，最高工作溫度可達350℃，負溫不限。當工作溫度在180℃以上時，其最大磁能積及溫度穩定性和化學穩定性均超過釹鐵硼永磁材料。使用很少的量，充磁后即可達到較高的剩磁，可滿足纖維易加工性的問題，最細可紡制1.5D的棉型短纖。并且釤鈷永磁體還兼具一定遠紅外發射性能可使該纖維具有多種保健功能。
此外，本發明的防偽纖維中還可復合多種其他功能材料。示例性的例子有添加超細陶瓷粉體進行紡絲，可進一步包括發射遠紅外線的功能；通過添加納米級竹炭粉體又可具有竹炭的屏蔽電磁輻射、強吸附力、平衡濕度的特性，保健功能還可進一步包括減弱電磁輻射、抗菌除異味、吸濕排汗等；添加電氣石粉體可進一步包括釋放負離子功能。可添加的功能材料并不僅限于上述的幾種，只要所添加的材料不破壞防偽纖維中強磁粉體磁性能的材料均可用于本發明。這些材料可以單獨添加，也可以兩種或兩種以上一起添加。
將本發明的防偽纖維與其他纖維，如腈綸、絹絲、大豆蛋白纖維、牛奶蛋白纖維、羊毛、羊絨等混紡后制得的紗線即可通過簡便方法與普通紗線相區別。具體方法是用任何一款合格驗鈔器簡單摩擦紗線，驗鈔器即可讀取到紗線中的磁性信息。從而起到直觀演示和防偽的作用。
本發明的防偽纖維與其他纖維混紡時的摻量優選為紗線總重量的25wt％～50wt％，更優選為30wt％-40wt％。
優選采用羊毛和/或羊絨與本發明的纖維混紡，從而得到防偽羊毛或羊絨紗線。
本發明的紗線可采用普通混紡紗線的生產方法。優選可采用以下兩種方法加入防偽纖維(1)在和絨時，將防偽纖維與羊絨(或其他纖維，如天絲、腈綸、絹絲、粘膠、棉、大豆蛋白纖維、牛奶蛋白纖維等)按比例進行混合；(2)將針梳后的毛條與防偽纖維條按比例進行混條。
制作混紡羊絨紗線時，優選(1)所述的方法。制作羊毛紗線時，優選(2)所述的方法。其中，全部生產過程均在原有生產設備條件、原有工藝下進行，即可生產出可復合多種保健功能的防偽紗線，而且產品的手感、各項常規物理指標都不低于常規羊絨或羊毛紗線。
下面通過具體實施例進一步說明本發明。這些實施例僅用于更好地理解和說明本發明，而不能限制本發明的范圍。
防偽纖維的制備防偽纖維制備工藝見圖1所示的流程圖。
實施例1、含4.6％釤鈷永磁體的防偽滌綸短纖維功能母粒的制備將62重量份聚酯切片(上海石化產三人牌纖維級聚酯切片)，20重量份釤鈷永磁體(上海躍龍化工廠產)、15重量份聚乙烯蠟、2重量份硬酯酸鈣、1重量份鈦酸酯類放入高速攪拌機中使粉體與聚酯切片充分混合。經雙螺桿擠出機(科亞產STS-35)擠出、冷卻、切粒制成功能母粒。
防偽纖維的制備取母粒23重量份，添加到77重量份聚酯切片(上海石化三人牌纖維級聚酯切片)中，經真空干燥后紡絲(紡絲溫度控制在280℃)，進行卷繞成型(速度900m/min)，經過牽伸等工藝，制成1.5D×38mm的滌綸防偽短纖維。
實施例2、含7.5％釤鈷永磁體和1.125％陶瓷粉的防偽滌綸短纖維功能母粒的制備將60重量份聚酯切片(上海石化產三人牌纖維級聚酯切片)，20重量份釤鈷永磁體(上海躍龍化工廠產)、3重量份陶瓷粉(上海高納產)、15重量份聚乙烯蠟、2重量份硬酯酸鈣、1重量份鈦酸酯類放入高速攪拌機中使粉體與聚酯切片充分混合。經雙螺桿擠出機(科亞產STS-35)擠出、冷卻、切粒制成功能母粒。
防偽纖維的制備取母粒37.5重量份，添加到62.5重量份聚酯切片中，經真空干燥后紡絲(紡絲溫度控制在280℃)，進行卷繞成型(速度600m/min)，經過牽伸等工藝，制成5D×102mm的滌綸防偽短纖維。
實施例3、含6％鐵氧體的防偽丙綸短纖維功能母粒的制備將62重量份PP樹脂切片(上海石化Y2600)，20重量份鐵氧體(由常熟鐵紅廠產三氧化二鐵和鋇元素組成)、15重量份聚乙烯蠟、2重量份硬酯酸鈣、1重量份鈦酸酯類放入高速攪拌機中使粉體與PP樹脂切片充分混合。經雙螺桿擠出機(科亞產STS-35)擠出、冷卻、切粒制成功能母粒。
防偽纖維的制備取母粒30重量份，添加到70重量份PP樹脂切片(上海石化Y2600)中，經真空干燥后紡絲(紡絲溫度控制在275℃)，進行卷繞成型(速度750m/min)，經過牽伸等工藝，制成5D×81mm的丙綸短纖維。
實施例4、含4％鐵氧體和2％電氣石的防偽錦綸短纖維功能母粒的制備將55重量份PA6樹脂切片(中石化產PA6 S45)，20重量份鐵氧體(由常熟鐵紅廠產三氧化二鐵和鋇元素組成)、10重量份電氣石(廠家牌號)、10重量份聚乙烯蠟、3重量份硬酯酸鈣、2重量份鈦酸酯類放入高速攪拌機中使粉體與PA6樹脂切片充分混合。經雙螺桿擠出機擠出、冷卻、切粒制成功能母粒。
防偽纖維的制備取母粒20重量份，添加到80重量份PA6樹脂切片中，經真空干燥后，采用螺桿溫度270℃，以3900m/min速度紡絲、繞絲等工藝，可制成3D×38mm的錦綸短纖維。
實施例5、含4.6％釤鈷永磁體和1.38％竹炭粉的防偽錦綸短纖維功能母粒的制備將51重量份PA6樹脂切片，20重量份釤鈷永磁體(上海躍龍化工廠產)、6重量份竹炭粉(上海海諾產)、20重量份聚乙烯蠟、2重量份硬酯酸鈣、1重量份鈦酸酯類放入高速攪拌機中使粉體與PA6樹脂切片充分混合。經雙螺桿擠出機擠出、冷卻、切粒制成功能母粒。
防偽纖維的制備取母粒23重量份，添加到77重量份PA6樹脂切片中，經真空干燥后，采用螺桿溫度270℃，以3900m/min速度紡絲、繞絲等工藝，可制成3D×38mm的錦綸短纖維。
對比例1、含2％釤鈷永磁體和0.3％陶瓷粉的滌綸短纖維采用10重量份實施例2中的功能母粒，添加到90重量份聚酯切片中，其他工藝條件不變，得到5D×102mm的滌綸短纖維。
對比例2、含2.5％鐵氧體和1.25％電氣石的錦綸短纖維采用12.5重量份實施例4中的功能母粒，添加到87.5重量份PA6樹脂切片中，其他工藝條件不變，制成3D×38mm的錦綸短纖維。保健功能的紗線的制備實施例6、防偽羊絨紗線采用以下原料配比
紡紗工藝流程將實施例1中得到的纖維與羊絨或其他纖維進行混合，在和毛機中進行和絨后，按照常規工藝進行梳毛、細紗、自動絡筒，再進行并線、倍捻、充磁。
該產品物理指標可達到紡織行業標準FZ/T71006-1997一等品的指標。實施例7、防偽羊絨紗線采用以下原料配比
紡紗工藝流程同實施例6。
該產品物理指標可達到紡織行業標準FZ/T71006-1997一等品的指標。
實施例8、防偽羊絨紗線采用以下原料配比
紡紗工藝流程同實施例6。
該產品物理指標可達到紡織行業標準FZ/T71006-1997一等品的指標。
實施例9、防偽羊毛紗線采用以下原料配比
紡紗工藝流程將毛條與實施例2中的到纖維制成的纖維條進行混條針梳后，在粗紡機上進行粗紡，在細紗機上進行細紡及恒溫儲存，再將經儲存的細紗進行合股加捻、搖紗(合股根數通常為2～4根)，再進行洗線、染色、充磁、成球。
該產品物理指標可達到紡織行業標準FZ/T71001-2003一等品的指標。實施例10、防偽羊毛紗線采用以下原料配比
紡紗工藝流程同實施例9。
該產品物理指標可達到紡織行業標準FZ/T71001-2003一等品的指標。對比例3、羊絨紗線采用以下原料配比
紡紗工藝流程同實施例6。
該產品物理指標可達到紡織行業標準FZ/T71001-2003一等品的指標。對比例4、羊毛紗線采用以下原料配比
紡紗工藝流程同實施例9。
該產品物理指標可達到紡織行業標準FZ/T71001-2003一等品的指標。
將如上實施例6～10和對比例3～4得到的紗線按照如下的方法進行評價防偽功能使用深圳泰科公司產TK-2088和惠州識財金融電子設備公司產MD300驗鈔器摩擦紗線表面，驗鈔器讀取到磁性信息有反應時(指示燈亮)，下表中用○表示；紗線磁性太弱，驗鈔器讀取不到磁性信息，沒有反應時(指示燈不亮)，下表中用×表示。TK-2088測試結果見TK分列欄，MD300測試結果見MD分列欄。
磁感應強度數據使用磁通積分器測試得出。
電磁屏蔽數據使用法蘭同軸測試裝置、衰減器、EMI測試接收機測試得出。
遠紅外數據使用5DX付立葉變換紅外光譜儀測試得出。
抗靜電數據依照日本靜電協會《靜電安全指南》檢測得出。
負離子數據使用大氣離子濃度測試儀測試得出。
對比例3和對比例4分別與實施例7、實施例9使用了同樣的功能母粒，但由于添加量低，磁感應強度不強，沒有被驗鈔器測出磁性。從其他功能測試結果可看出，雖然對比例3和實施例7都加了電氣石，由于功能母粒添加量少，使得對比例3沒有被檢測出負離子發生數；對比例4和實施例9都加了陶瓷粉，但由于功能母粒添加量少，使得對比例4遠紅外發射率僅為60％，沒有發揮很好的遠紅外作用。兩個對比例的抗靜電指標(電荷密度)都大于6μC/M2，均不符合標準要求。可見功能測試結果同驗鈔器測試的結果完全吻合。即達不到一定功能要求的紗線將不能通過驗鈔器的檢測。
在今后實際生產中，如果要復合多種其他功能(例如電磁屏蔽、抗菌等)，即需要添加其他功能粉體時，只要掌握好這些粉體達到功能指標的最低起作用量，再結合可被驗鈔器檢測到磁性時纖維中最低強磁材料的含量，兩者進行比例控制成母粒，再按比例紡絲，混紡，即可達到保健功能紡織品直觀演示檢驗、防偽的目的。這樣，防偽技術的普及可對功能紡織品行業從業者起到積極的約束，凈化了市場環境，最終，消費者權益得到了有力的保護。
權利要求
1.一種防偽纖維，所述纖維中含有足夠量的強磁粉體，以使25wt％～50wt％的所述纖維與其他纖維混紡所得到的紗線能通過驗鈔機的檢驗。
2.根據權利要求1所述的防偽纖維，其中所述纖維中含有足夠量的強磁粉體，以使25wt％～50wt％的所述纖維與其他纖維混紡所得到的紗線的表面磁感應強度在大于0.2Gs。
3.根據權利要求1所述的防偽纖維，其中所述纖維中含有3wt％～8wt％的強磁粉體。
4.根據權利要求1～3中任意一項所述的防偽纖維，其中所述的強磁粉體是選自釤鈷永磁體、鐵氧體(四氧化三鐵或三氧化二鐵與鋇、鈷、鍶元素組成)、釹鐵硼中的至少一種。
5.根據權利要求4所述的防偽纖維，其中所述的強磁粉體包括釤鈷永磁體和/或鐵氧體。
6.根據權利要求1～3中任意一項所述的防偽纖維，其中所述纖維中進一步含有選自超細陶瓷粉、竹炭粉體、電氣石粉體、二氧化鈦和載銀磷酸鋯中至少一種的功能性添加劑。
7.根據權利要求1～6中任意一項所述的防偽纖維在紗線及其織物中的防偽用途。
8.根據權利要求1～6中任意一項所述的防偽纖維在具有包括磁性理療和抗靜電功能的紗線及其織物中的防偽用途。
9.一種防偽紗線，所述防偽紗線含有25wt％～50wt％的根據權利要求1～6任意一項所述的防偽纖維。
10.根據權利要求9所述的防偽紗線，其中所述防偽紗線進一步包括羊絨或羊毛。
全文摘要
本發明涉及一種防偽纖維、其防偽用途和采用該纖維的具有保健功能的防偽紗線。特別涉及一種具有殘留磁性的防偽纖維、其防偽用途以及采用該纖維的保健型防偽紗線。所述防偽纖維中含有足夠量的強磁粉體，以使25wt％～50wt％的所述纖維與其他纖維混紡所得到的紗線能通過驗鈔機的檢驗。通過簡單摩擦所述防偽紗線，用任何一款合格驗鈔器即可讀取到紗線中的防偽信息，方便消費者檢驗。
文檔編號D02G3/04GK101089255SQ200610087518
公開日2007年12月19日 申請日期2006年6月14日 優先權日2006年6月14日
發明者王鐵琦 申請人:王鐵琦